“卡西尼”号飞船拍摄到土卫八上爆发神秘雪崩
土卫八上的长距离跳动滑坡。A:陨石坑“块状”滑坡;B:盆地的多重叶状滑坡;C:盆地的叶状滑坡。
“卡西尼”号飞船近日拍摄到土星的第三大卫星--土卫八上爆发神秘雪崩,规模巨大犹如地球上的泥石流滑坡。美国华盛顿大学的科学家向人们解释这些雪崩是如何发生的。
我们曾经在火星上看到雪崩,但现在科学家发现雪崩发生在我们太阳系一个不太可能发生的地方:土星的核桃形、有两种色调的卫星--土卫八上。而这些不只是普通的雪崩,它们就像巨大的泥石流滑坡,科学家称其为“长距离跳动的滑坡(long-runout landslides)”,因为冰雪滑相当长的距离。美国华盛顿大学的比尔•麦金农( Bill McKinnon)说,只是这些雪崩是如何发生的仍然是一个谜。麦金农在本周的月球和行星科学大会发言表示:“没有人真正知道并确定是什么原因导致发生长距离跳动的滑坡。”
如前所述,类似的事件在火星上出现过,火星上的雪崩与水手谷系统的陡峭的峡谷墙壁有关系。然而,土卫八上以长距离跳动滑坡形式的块体运动是不常见的。麦金农和他的团队发现,土卫八上发生雪崩时移动的所有物质超过火星雪崩移动的所有物质,尽管火星比土卫八大得多。麦金农说:“我们对长距离跳动滑坡的机制知之甚少。可能的解释包括:水(如释放地下水)、湿或饱和土壤、冰、被收集或压缩的空气,以及土壤液化。”
很明显土卫八上没有水或大气为雪崩创造有利条件。但麦金农和他的团队从来自“卡西尼”号飞船的图像中确定土卫八发生了24次雪崩事件。许多山体滑坡发生在陨石坑、盆地壁和陡峭的悬崖。该团队已经发现了两种类型的雪崩:粗糙的“块状”碎片滑坡和平滑叶状滑坡。他们还发现证据表明随着时间的推移,多重雪崩有可能发生在同一地点,所以土卫八有一个发生大规模的物质坡移和山体滑坡的长期的历史。
那么,是什么导致土卫八上发生巨大雪崩?麦金农说,冰是这个问题最好的答案。土卫八的低密度表明,它主要由冰组成,岩石物质只占约20%。麦金农说:“似乎是流态化或液体机制。如果冰受热到一定程度它会变得湿滑,陨石坑或盆地壁的摩擦力和凝聚力就会减小。”他们所看到的两种类型的雪崩,尤其是叶状滑坡,符合这种观点,属于“流变”泛滥,类似熔岩或流体泥石流。因此,陨石坑岩石面和盆地壁的冰碎片通过太阳光照射加热或摩擦生热,加热到一定程度,表面变得湿滑。土卫八的旋转非常缓慢,其自转周期长达79个地球日,这样一个缓慢的旋转速度意味着每天的时间很长,黑暗物质能够吸收更多来自太阳的热量,使自身温度变高。土卫八的黑暗部分当然比明亮冰冷的冰吸收更多的热,因此麦金农说,这是相当神秘的。
其实说土卫八“升温”是有点言过其实。赤道暗区的表面温度估计只有130 K(-143℃;-226℉),明亮区域的温度只能达到约100 K(-173℃,-280℉)。
无论是什么机制引起的雪崩,土卫八这颗冰冷行星上的长距离跳动山体滑坡是相当独特的。麦金农说,木卫四上只探测到两次小规模的块体运动,关于土卫九类似事件的证据有限。
科学家还需对土卫八上发生的雪崩进行更多的研究,麦金农将其描述为“异常壮观的地形”。
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